[發明專利]一種高延性磚柱

有效

• 申請號: 201210435020.2
• 申請日: 2012-11-04
• 公開（公告）號: CN102936118A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 梁興文;鄧明科;代潔
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B16/06
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 史玫

技術領域

本發明屬于土木工程技術領域，具體為一種高延性磚柱。

背景技術

目前，磚砌體結構廣泛應用于我國的工業與民用建筑領域，但由于磚砌體材料的脆性性質，其抗拉、抗剪和抗彎強度都較低且自重較大，極不利于結構抗震。

磚柱是磚砌體結構中最重要的承重構件之一，承受樓蓋和梁傳來的豎向荷載，同時還承擔部分或全部水平荷載，其抗震性能對砌體結構的安全性有較大影響。由于建筑物抗震設防要求提高、使用功能改變以及結構腐蝕受損等原因，均可能導致磚柱的承載力不滿足要求。綜上，現有的普通磚柱具有易脆性、強度低、延性和抗震性能差的缺點。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種不易發生脆性破壞且延性和抗震性能好的高延性磚柱。

為此，本發明提供的高延性磚柱包括磚柱，該磚柱的砌筑砂漿為高延性砂漿，該高延性砂漿的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質量百分比計，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數，PVA纖維的體積摻量為1.5%。

優選的，上述水泥為P.O.52.5R硅酸鹽水泥；粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰；硅灰的燒失量小于6%、二氧化硅含量大于85%、比表面積大于15000m²/kg；砂的最大粒徑為1.26mm；PVA纖維的長度為6~12mm、直徑為26μm以上、抗拉強度為1200MPa以上、彈性模量為30GPa以上。

優選的，上述高延性砂漿中添加有減水率為30%以上的聚羧酸減水劑，且減水劑的添加量為粉煤灰、硅灰和水泥總質量的0.8%。

優選的，上述高延性砂漿的制備方法為：將水泥、硅灰、粉煤灰和砂干拌均勻后加入減水劑和80％的水攪拌均勻；之后再加入PVA纖維攪拌均勻后加入剩余20％的水攪拌均勻即得高延性砂漿。

本發明高延性磚柱所使用的砌筑砂漿是以高延性砂漿為原材料，該砂漿具有高強度和高韌性的特點，可提高砂漿的強度和變形能力，進而提高磚柱的承載力、延性和抗震性能。

與現有的磚柱相比，本發明的高延性磚柱具有如下的特點：

（1）本發明采用的高延性砂漿抗壓強度可達到60MPa以上，極限拉應變可達到普通砂漿的100倍以上，具有類似鋼材的塑性變形能力，與磚砌體之間有良好的粘結性能，是一種具有高強度、高延性、高耐久性和高耐損傷能力的生態建筑材料，可有效提高砂漿的強度和變形性能，進一步提高磚柱的承載力、延性和抗震性能。

（2）本發明的高延性磚柱的變形及耗能能力有顯著提高，同時增強了砌塊間的粘結，能夠大幅度提高磚砌體結構的抗震性能，且制作工藝簡單。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步的詳細說明。

圖1是本發明實施例1高延性磚柱的結構示意圖；

圖中各代碼表示：1-高延性砂漿、2-實心磚。

具體實施方式

實施例1：

如圖1所示，本實施例中，本實例中的磚柱的截面尺寸為370mm×370mm，柱高3.9m，砌塊采用實心磚，尺寸為240mm×115mm×53mm。該磚柱采用高延性砂漿砌筑，砂漿厚度為7mm。

遵循本發明的技術方案，該實施例的高延性砂漿的組分為水泥、粉煤灰、硅灰、砂、PVA纖維和水，其中，按質量百分比計，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水=1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均勻后的總體積為基數，PVA纖維（聚乙烯醇纖維）的體積摻量為1.5%；所用水泥為P.O.52.5R硅酸鹽水泥，粉煤灰為Ⅰ級粉煤灰，硅灰的燒失量為5%、二氧化硅含量為88%、比表面積為18000m²/kg，砂的最大粒徑為1.26mm；PVA纖維為上海羅洋科技有限公司生產的PA600纖維，長度為8mm、直徑為26μm、抗拉強度為1200MPa、彈性模量為30GPa，該實施例的高延性砂漿中添加有江蘇博特新材料有限公司的-Ⅰ聚羧酸高性能減水劑，減水劑的添加量為粉煤灰、水泥和硅灰總重量的0.8%。

該實施例的高延性砂漿的制備方法為：首先將水泥、硅灰、粉煤灰和砂倒入強制式攪拌機中干拌2~3分鐘；再加入減水劑和80%的水，攪拌1~2分鐘；然后加入PVA纖維再攪拌2分鐘后加入剩余20%的水，攪拌1~2分鐘。

以下是發明人提供的關于本實施例的高延性砂漿的力學性能試驗及其結果。